source: palm/trunk/SOURCE/average_3d_data.f90 @ 2008

Last change on this file since 2008 was 2008, checked in by kanani, 8 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 13.6 KB
RevLine 
[1682]1!> @file average_3d_data.f90
[2000]2!------------------------------------------------------------------------------!
[1036]3! This file is part of PALM.
4!
[2000]5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the
6! terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
7! Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any later
8! version.
[1036]9!
10! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
11! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
12! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
13!
14! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
15! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
16!
[1818]17! Copyright 1997-2016 Leibniz Universitaet Hannover
[2000]18!------------------------------------------------------------------------------!
[1036]19!
[484]20! Current revisions:
[1]21! -----------------
[1552]22!
[2008]23!
[1321]24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: average_3d_data.f90 2008 2016-08-24 15:53:00Z kanani $
27!
[2008]28! 2007 2016-08-24 15:47:17Z kanani
29! Added support for new urban surface model (temporary modifications of
30! SELECT CASE ( ) necessary, see variable trimvar),
31! added comments in variable declaration section
32!
[2001]33! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
34! Forced header and separation lines into 80 columns
35!
[1973]36! 1972 2016-07-26 07:52:02Z maronga
37! Output of land surface quantities is now done directly in the respective module
38!
[1961]39! 1960 2016-07-12 16:34:24Z suehring
40! Treat humidity and passive scalar separately
41!
[1692]42! 1691 2015-10-26 16:17:44Z maronga
43! Added output of Obukhov length and radiative heating rates for RRTMG.
44!
[1683]45! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
46! Code annotations made doxygen readable
47!
[1586]48! 1585 2015-04-30 07:05:52Z maronga
49! Adapted for RRTMG
50!
[1556]51! 1555 2015-03-04 17:44:27Z maronga
52! Added output of r_a and r_s
53!
[1552]54! 1551 2015-03-03 14:18:16Z maronga
55! Added support for land surface and radiation model parameters.
56!
[1323]57! 1322 2014-03-20 16:38:49Z raasch
58! REAL functions provided with KIND-attribute
59!
[1321]60! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
[1320]61! ONLY-attribute added to USE-statements,
62! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
63! kinds are defined in new module kinds,
64! revision history before 2012 removed,
65! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
66! all variable declaration statements
[772]67!
[1319]68! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
69! barrier argument removed from cpu_log,
70! module interfaces removed
71!
[1116]72! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
73! +qc
74!
[1054]75! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
76! averaging of nr, qr added
77!
[1037]78! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
79! code put under GPL (PALM 3.9)
80!
[979]81! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
82! +z0h_av
[77]83!
[1]84! Revision 1.1  2006/02/23 09:48:58  raasch
85! Initial revision
86!
87!
88! Description:
89! ------------
[1682]90!> Time-averaging of 3d-data-arrays.
[1]91!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]92 SUBROUTINE average_3d_data
93 
[1]94
95    USE averaging
96
[1320]97    USE control_parameters,                                                    &
98        ONLY:  average_count_3d, doav, doav_n
99
100    USE cpulog,                                                                &
101        ONLY:  cpu_log, log_point
102
103    USE indices,                                                               &
104        ONLY:  nxl, nxlg, nxr, nxrg, nyn, nyng, nys, nysg, nzb, nzt
105
106    USE kinds
107
[1551]108    USE land_surface_model_mod,                                                &
[1972]109        ONLY:  land_surface, lsm_3d_data_averaging
[1320]110
[1551]111    USE radiation_model_mod,                                                   &
[1976]112        ONLY:  radiation, radiation_3d_data_averaging
[1551]113
[2007]114    USE urban_surface_mod,                                                     &
115        ONLY:  urban_surface, usm_average_3d_data
[1691]116
[2007]117
[1]118    IMPLICIT NONE
119
[2007]120    INTEGER(iwp) ::  i  !< running index
121    INTEGER(iwp) ::  ii !< running index
122    INTEGER(iwp) ::  j  !< running index
123    INTEGER(iwp) ::  k  !< running index
[1]124
[2007]125    CHARACTER (LEN=20) ::  trimvar  !< TRIM of output-variable string
[1]126
[2007]127
[1]128    CALL cpu_log (log_point(35),'average_3d_data','start')
129
130!
131!-- Check, if averaging is necessary
132    IF ( average_count_3d <= 1 )  RETURN
133
134!
135!-- Loop of all variables to be averaged.
136    DO  ii = 1, doav_n
137
138!
[2007]139!--    Temporary solution to account for data output within the new urban
140!--    surface model (urban_surface_mod.f90), see also SELECT CASE ( trimvar )
141       trimvar = TRIM( doav(ii) )
142       IF ( urban_surface  .AND.  trimvar(1:3) == 'us_' )  THEN
143          trimvar = 'usm_output'
144       ENDIF
145
146!
[1]147!--    Store the array chosen on the temporary array.
[2007]148       SELECT CASE ( trimvar )
[1]149
150          CASE ( 'e' )
[667]151             DO  i = nxlg, nxrg
152                DO  j = nysg, nyng
[1]153                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]154                      e_av(k,j,i) = e_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]155                   ENDDO
156                ENDDO
157             ENDDO
158
[354]159          CASE ( 'qsws*' )
[667]160             DO  i = nxlg, nxrg
161                DO  j = nysg, nyng
[1322]162                   qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[354]163                ENDDO
164             ENDDO
165
[771]166          CASE ( 'lpt' )
167             DO  i = nxlg, nxrg
168                DO  j = nysg, nyng
169                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]170                      lpt_av(k,j,i) = lpt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[771]171                   ENDDO
172                ENDDO
173             ENDDO
174
[1]175          CASE ( 'lwp*' )
[667]176             DO  i = nxlg, nxrg
177                DO  j = nysg, nyng
[1322]178                   lwp_av(j,i) = lwp_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]179                ENDDO
180             ENDDO
181
[1053]182          CASE ( 'nr' )
183             DO  i = nxlg, nxrg
184                DO  j = nysg, nyng
185                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]186                      nr_av(k,j,i) = nr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1053]187                   ENDDO
188                ENDDO
189             ENDDO
190
[1691]191         CASE ( 'ol*' )
192             DO  i = nxlg, nxrg
193                DO  j = nysg, nyng
194                   ol_av(j,i) = ol_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
195                ENDDO
196             ENDDO
197
[1]198          CASE ( 'p' )
[667]199             DO  i = nxlg, nxrg
200                DO  j = nysg, nyng
[1]201                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]202                      p_av(k,j,i) = p_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]203                   ENDDO
204                ENDDO
205             ENDDO
206
207          CASE ( 'pc' )
208             DO  i = nxl, nxr
209                DO  j = nys, nyn
210                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]211                      pc_av(k,j,i) = pc_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]212                   ENDDO
213                ENDDO
214             ENDDO
215
216          CASE ( 'pr' )
217             DO  i = nxl, nxr
218                DO  j = nys, nyn
219                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]220                      pr_av(k,j,i) = pr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]221                   ENDDO
222                ENDDO
223             ENDDO
224
[72]225          CASE ( 'prr*' )
[667]226             DO  i = nxlg, nxrg
227                DO  j = nysg, nyng
[1320]228                   precipitation_rate_av(j,i) = precipitation_rate_av(j,i) /   &
[1322]229                                                REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[72]230                ENDDO
231             ENDDO
232
[1]233          CASE ( 'pt' )
[667]234             DO  i = nxlg, nxrg
235                DO  j = nysg, nyng
[1]236                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]237                      pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]238                   ENDDO
239                ENDDO
240             ENDDO
241
242          CASE ( 'q' )
[667]243             DO  i = nxlg, nxrg
244                DO  j = nysg, nyng
[1]245                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]246                      q_av(k,j,i) = q_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]247                   ENDDO
248                ENDDO
249             ENDDO
[367]250
[1115]251          CASE ( 'qc' )
252             DO  i = nxlg, nxrg
253                DO  j = nysg, nyng
254                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]255                      qc_av(k,j,i) = qc_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1115]256                   ENDDO
257                ENDDO
258             ENDDO
259
[1]260          CASE ( 'ql' )
[667]261             DO  i = nxlg, nxrg
262                DO  j = nysg, nyng
[1]263                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]264                      ql_av(k,j,i) = ql_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]265                   ENDDO
266                ENDDO
267             ENDDO
268
269          CASE ( 'ql_c' )
[667]270             DO  i = nxlg, nxrg
271                DO  j = nysg, nyng
[1]272                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]273                      ql_c_av(k,j,i) = ql_c_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]274                   ENDDO
275                ENDDO
276             ENDDO
277
278          CASE ( 'ql_v' )
[667]279             DO  i = nxlg, nxrg
280                DO  j = nysg, nyng
[1]281                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]282                      ql_v_av(k,j,i) = ql_v_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]283                   ENDDO
284                ENDDO
285             ENDDO
286
287          CASE ( 'ql_vp' )
[667]288             DO  i = nxlg, nxrg
289                DO  j = nysg, nyng
[1]290                   DO  k = nzb, nzt+1
[1320]291                      ql_vp_av(k,j,i) = ql_vp_av(k,j,i) /                      &
[1322]292                                        REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]293                   ENDDO
294                ENDDO
295             ENDDO
296
[1053]297          CASE ( 'qr' )
298             DO  i = nxlg, nxrg
299                DO  j = nysg, nyng
300                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]301                      qr_av(k,j,i) = qr_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1053]302                   ENDDO
303                ENDDO
304             ENDDO
305
[1]306          CASE ( 'qv' )
[667]307             DO  i = nxlg, nxrg
308                DO  j = nysg, nyng
[1]309                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]310                      qv_av(k,j,i) = qv_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]311                   ENDDO
312                ENDDO
313             ENDDO
[367]314
[96]315          CASE ( 'rho' )
[667]316             DO  i = nxlg, nxrg
317                DO  j = nysg, nyng
[96]318                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]319                      rho_av(k,j,i) = rho_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[96]320                   ENDDO
321                ENDDO
322             ENDDO
[367]323
[1]324          CASE ( 's' )
[667]325             DO  i = nxlg, nxrg
326                DO  j = nysg, nyng
[1]327                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]328                      s_av(k,j,i) = s_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]329                   ENDDO
330                ENDDO
331             ENDDO
[367]332
[96]333          CASE ( 'sa' )
[667]334             DO  i = nxlg, nxrg
335                DO  j = nysg, nyng
[96]336                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]337                      sa_av(k,j,i) = sa_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[96]338                   ENDDO
339                ENDDO
340             ENDDO
[367]341
[354]342         CASE ( 'shf*' )
[667]343             DO  i = nxlg, nxrg
344                DO  j = nysg, nyng
[1322]345                   shf_av(j,i) = shf_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[354]346                ENDDO
347             ENDDO
[367]348
[1960]349          CASE ( 'ssws*' )
350             DO  i = nxlg, nxrg
351                DO  j = nysg, nyng
352                   ssws_av(j,i) = ssws_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
353                ENDDO
354             ENDDO
355
[1]356          CASE ( 't*' )
[667]357             DO  i = nxlg, nxrg
358                DO  j = nysg, nyng
[1322]359                   ts_av(j,i) = ts_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]360                ENDDO
361             ENDDO
362
363          CASE ( 'u' )
[667]364             DO  i = nxlg, nxrg
365                DO  j = nysg, nyng
[1]366                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]367                      u_av(k,j,i) = u_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]368                   ENDDO
369                ENDDO
370             ENDDO
371
372          CASE ( 'u*' )
[667]373             DO  i = nxlg, nxrg
374                DO  j = nysg, nyng
[1322]375                   us_av(j,i) = us_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]376                ENDDO
377             ENDDO
378
379          CASE ( 'v' )
[667]380             DO  i = nxlg, nxrg
381                DO  j = nysg, nyng
[1]382                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]383                      v_av(k,j,i) = v_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]384                   ENDDO
385                ENDDO
386             ENDDO
387
388          CASE ( 'vpt' )
[667]389             DO  i = nxlg, nxrg
390                DO  j = nysg, nyng
[1]391                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]392                      vpt_av(k,j,i) = vpt_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]393                   ENDDO
394                ENDDO
395             ENDDO
396
397          CASE ( 'w' )
[667]398             DO  i = nxlg, nxrg
399                DO  j = nysg, nyng
[1]400                   DO  k = nzb, nzt+1
[1322]401                      w_av(k,j,i) = w_av(k,j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[1]402                   ENDDO
403                ENDDO
404             ENDDO
405
[72]406          CASE ( 'z0*' )
[667]407             DO  i = nxlg, nxrg
408                DO  j = nysg, nyng
[1322]409                   z0_av(j,i) = z0_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[72]410                ENDDO
411             ENDDO
412
[978]413          CASE ( 'z0h*' )
414             DO  i = nxlg, nxrg
415                DO  j = nysg, nyng
[1322]416                   z0h_av(j,i) = z0h_av(j,i) / REAL( average_count_3d, KIND=wp )
[978]417                ENDDO
418             ENDDO
[2007]419!             
420!--       Block of urban surface model outputs   
421          CASE ( 'usm_output' )
422             CALL usm_average_3d_data( 'average', doav(ii) )
[978]423
[1]424          CASE DEFAULT
425!
[1972]426!--          Land surface quantity
427             IF ( land_surface )  THEN
428                CALL lsm_3d_data_averaging( 'average', doav(ii) )
429             ENDIF
430
431!
[1976]432!--          Radiation quantity
433             IF ( radiation )  THEN
434                CALL radiation_3d_data_averaging( 'average', doav(ii) )
435             ENDIF
436
437!
[1]438!--          User-defined quantity
439             CALL user_3d_data_averaging( 'average', doav(ii) )
440
441       END SELECT
442
443    ENDDO
444
445!
446!-- Reset the counter
447    average_count_3d = 0.0
448
[1318]449    CALL cpu_log( log_point(35), 'average_3d_data', 'stop' )
[1]450
451
452 END SUBROUTINE average_3d_data
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.